FR3061933B1 - Structure interne d'un conduit d'ejection primaire - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une structure interne (206) d'un conduit d'éjection primaire (202) d'une turbomachine, ladite structure interne (206) comportant : - une paroi primaire (302) laissant passer l'air à travers des orifices (304) et formant une surface interne du conduit d'éjection primaire (202), - une pluralité de caissons (402) fixés à la paroi primaire (302) du côté opposé au conduit d'éjection primaire (202), chaque caisson (402) étant constitué de parois, où lesdites parois et la paroi primaire (302) délimitent un volume (502) ouvert sur l'extérieur par les orifices (304).

Description

STRUCTURE INTERNE D’UN CONDUIT D’EJECTION PRIMAIRE
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une structure interne d’un conduit d'éjection primaire d’une turbomachine, une turbomachine comportant une telle structure interne, ainsi qu’un aéronef comportant au moins une telle turbomachine.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Une turbomachine comporte classiquement, de l’amont vers l’aval, une entrée d’air par laquelle l’air entre dans la turbomachine, un moteur qui assure la combustion de l’air et du carburant, et un conduit d’éjection par lequel sont évacués les gaz brûlés.
Une telle turbomachine génère des bruits lors de son fonctionnement.
Pour atténuer une partie des bruits, la turbomachine est entourée d’une nacelle comportant des moyens atténuateurs de bruit, comme par exemple des structures en nid d’abeilles.
Les sons de basses fréquences (entre 300 Hz et 1000 Hz), notamment ceux liés à la combustion, émis par la turbomachine durant le décollage ou l’atterrissage forment une importante source de bruit pour l’environnement et pour atténuer ces bruits, il est connu de disposer des dispositifs atténuateurs de sons basses fréquences dans la structure du conduit d’éjection primaire (appelée « plug » en Anglais).
Le conduit d’éjection primaire est situé dans le prolongement du moteur et avant le cône de tuyère et sa peau extérieure est en contact avec le flux de gaz brûlé en provenance du moteur.
Le document US-A-7,784,283 divulgue la réalisation de compartiments séparés par des cloisons de séparation sous la peau perforée du conduit d’éjection primaire afin de constituer des résonateurs de Helmholtz.
Un tel dispositif est efficace, cependant il est nécessaire de positionner de manière précise chaque paroi de séparation ce qui implique de procéder à des réglages minutieux pour que les résonateurs de type Helmholtz atténuent les fréquences souhaitées.
EXPOSE DE L'INVENTION
Un objet de la présente invention est de proposer une structure interne d’un conduit d'éjection primaire d’une turbomachine qui comporte des dispositifs d’atténuation des bruits de basse fréquence qui ne nécessitent pas de réglage précis lors de la construction de la structure interne. A cet effet, est proposée une structure interne d’un conduit d’éjection primaire d’une turbomachine, ladite structure interne comportant : - une paroi primaire laissant passer l’air à travers des orifices et formant une surface interne du conduit d’éjection primaire, - une pluralité de caissons fixés à la paroi primaire du côté opposé au conduit d’éjection primaire, chaque caisson étant constitué de parois, où lesdites parois et la paroi primaire délimitent un volume ouvert sur l’extérieur par les orifices. L’utilisation de caissons à l’intérieur de la structure interne du conduit d'éjection primaire facilite la construction de ladite structure interne et l’atténuation des fréquences choisies.
Selon un mode de réalisation particulier, la paroi primaire est une peau métallique et les orifices sont des trous réalisés dans ladite peau.
Selon un mode de réalisation particulier, la paroi primaire est un maillage métallique, et les orifices sont les interstices entre les mailles dudit maillage.
Selon un mode de réalisation particulier, chaque caisson est réalisé par emboutissage d’une plaque métallique.
Selon un mode de réalisation particulier, chaque caisson est réalisé par soudage de plaques métalliques entre elles. L’invention propose également une turbomachine comportant un conduit d’éjection primaire délimité à l’extérieur par une tuyère primaire et à l’intérieur par une structure interne selon l'une des variantes précédentes. L’invention propose également un aéronef comportant au moins une turbomachine selon la variante précédente.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 est une vue de côté d’un aéronef selon l’invention, la Fig. 2 est une vue en perspective d’un conduit d’éjection primaire, la Fig. 3 est une vue de côté d’une structure interne d’un conduit d'éjection primaire selon l'invention, la Fig. 4 est une vue partielle en perspective de l’intérieur de la structure interne de la Fig. 3, et la Fig. 5 est une vue en coupe de la structure interne selon l’invention.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION
La Fig. 1 montre un aéronef 10 qui comporte une aile 12 sous laquelle est fixée une nacelle 14 dans laquelle est logée une turbomachine.
Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X l'axe longitudinal de la turbomachine, orientée positivement dans le sens d'avancement de l'aéronef 10 et qui est également l'axe longitudinal de la nacelle 14, on appelle Y l'axe transversal qui est horizontal lorsque l’aéronef 10 est au sol, et Z l'axe vertical ou hauteur verticale lorsque l'aéronef 10 est au sol, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre elles et formant un repère orthonormé.
Dans la description qui suit, les termes relatifs à une position sont pris en référence au sens de déplacement des gaz dans la turbomachine c'est-à-dire de l’avant vers l’arrière de l’aéronef 10.
La Fig. 2 montre la partie arrière de la turbomachine qui forme un conduit d’éjection primaire 202 par lequel s’échappent les gaz brûlés par la turbomachine et qui est délimité à l’extérieur par une tuyère primaire 204 et à l’intérieur par une structure interne 206 du conduit d’éjection primaire 202. A l’arrière de la structure interne 206 est fixé un cône de tuyère 208.
La Fig. 3 montre une vue de côté de la structure interne 206 et du cône 208, et la Fig. 4 montre une vue de la structure interne 206 depuis l’intérieur de ladite structure interne 206. La Fig. 5 montre une coupe de la structure interne 206.
La structure interne 206 comporte une peau 302 percée de trous 304 répartis sur la surface de la peau 302. La peau 302 forme la surface extérieure de la structure interne 206 c'est-à-dire celle qui forme la surface interne du conduit d’éjection primaire 202.
La structure interne 206 comporte une pluralité de caissons 402 qui sont fixés sous la peau 302, c'est-à-dire du côté opposé au conduit d’éjection primaire 202. Les caissons 402 sont vus en pointillés sur la Fig. 3.
Chaque caisson 402 est constitué de parois et lorsque le caisson 402 est fixé sous la peau 302, les parois et la peau 302 délimitent un volume 502 qui est ouvert sur l’extérieur par les trous 304 qui permettent le passage des ondes acoustiques provenant du conduit d’éjection primaire 202.
La fixation de caissons 402 sous la peau 302 facilite la construction de la structure interne 206 et permet d’atténuer les basses fréquences.
Le diamètre de chaque trou 304 est par exemple de l’ordre de quelques dixièmes de mm et les trous 304 recouvrent par exemple 5% de la surface de la peau 302. Ces valeurs peuvent changer selon les fréquences des bruits à atténuer.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur la Fig. 5, le caisson 402 présente un profil globalement en L, mais il peut prendre d’autres formes et d’autres dimensions afin de moduler le volume 502 entre les parois du caisson 402 et la peau 302 et ainsi atténuer les fréquences choisies.
Selon un mode de réalisation particulier, chaque caisson 402 est réalisé par emboutissage d’une plaque métallique.
Selon un autre mode de réalisation particulier, chaque caisson 402 est réalisé par soudage de plaques métalliques entre elles.
La réalisation de caissons 402 ainsi préfabriqués facilite leurs mises en place contre la peau 302.
La fixation de chaque caisson 402 à la peau 302 peut être réalisée soit par soudage, soit par vissage ou par tout autre moyen approprié. L’invention a été plus particulièrement décrite dans le cas où la paroi primaire est une peau métallique, mais elle s’applique d’une manière plus générale au cas où la structure interne 206 comporte une paroi primaire métallique ou non laissant passer l’air à travers des orifices et formant une surface interne du conduit d’éjection primaire 202, et une pluralité de caissons 402 fixés à la paroi primaire 302 du côté opposé au conduit d’éjection primaire 202. Dans ce cas chaque caisson 402 est constitué de parois, où lesdites parois et la paroi primaire délimitent un volume 502 ouvert sur l’extérieur par les orifices. L’invention s’applique également au cas où la paroi primaire est un maillage métallique, et où les orifices sont les interstices entre les mailles dudit maillage.

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS 1) Structure interne (206) d’un conduit d’éjection primaire (202) d’une turbomachine, ladite structure interne (206) comportant : - une paroi primaire (302) laissant passer Pair à travers des orifices (304) et formant une surface interne du conduit d’éjection primaire (202), - une pluralité de caissons (402) fixés à la paroi primaire (302) du côté opposé au conduit d’éjection primaire (202), chaque caisson (402) étant constitué de parois, où lesdites parois et la paroi primaire (302) délimitent un volume (502) ouvert sur l’extérieur par les orifices (304), la structure interne (206) étant caractérisée en ce que la paroi primaire est un maillage métallique, et en ce que les orifices sont les interstices entre les mailles dudit maillage,
  2. 2) Structure interne (206) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque caisson (402) est réalisé par emboutissage d’une plaque métallique.
  3. 3) Structure interne (206) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque caisson (402) est réalisé par soudage de plaques métalliques entre elles.
  4. 4) Turbomachine comportant un conduit d’éjection primaire (202) délimité à l’extérieur par une tuyère primaire (204) et à l’intérieur par une structure interne (206) selon l'une des revendications 1 à 3.
  5. 5) Aéronef (10) comportant au moins une turbomachine selon la revendication 4.
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